Sulfuración selectiva de compuestos metálicos

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales e ingeniería
• Ingeniería Química
• Química sustentable

Sus antecedentes:

• Creciente demanda de metales críticos (bloque d y bloque f) esenciales para las tecnologías de energía renovable como imanes, baterías y electrónica.
• Los métodos de extracción actuales que implican la disolución completa y la separación líquido-líquido son energéticamente intensivos, consumen agua y son químicamente exigentes debido a propiedades similares de iones metálicos.
• Las ineficiencias en los procesos hidrometalúrgicos existentes tienen un alto impacto ambiental y costos de capital.

Objetivo del estudio:

• Introducir un nuevo método de procesamiento de metales basado en el intercambio selectivo de aniones para una separación eficiente de los metales.
• Demostrar un método para la sulfidación selectiva de metales objetivo a partir de alimentos mezclados de óxido de metal.
• Evaluar la viabilidad medioambiental y económica de la técnica de sulfidación y separación selectiva propuesta.

Principales métodos:

• Desarrollo de un proceso selectivo de intercambio aniónico para la separación de metales.
• Utilizando palancas de proceso como la presión parcial del gas, el caudal del gas y la adición de carbono para sulfurear selectivamente los metales objetivo a partir de materiales mixtos de óxido metálico.
• Explotación de las diferencias físicas y químicas (densidad, susceptibilidad magnética, química superficial) entre los compuestos de sulfuro y óxido resultantes para la separación.

Principales resultados:

• Se ha demostrado la sulfidación selectiva de metales objetivo a partir de alimentos mezclados de óxidos metálicos en condiciones de proceso controladas.
• Las condiciones de proceso para la sulfidación selectiva se establecieron para 56 elementos y se verificaron experimentalmente para 15.
• El método propuesto ofrece una separación significativamente mejorada en comparación con los métodos tradicionales de extracción líquido-líquido.

Conclusiones:

• El enfoque de intercambio selectivo de aniones proporciona un método más eficiente y sostenible para la extracción de metales críticos.
• Este proceso tiene el potencial de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en un 60-90% y reducir los costos de capital en comparación con la hidrometalurgia convencional.
• Los hallazgos allanan el camino para una producción más económica y respetuosa con el medio ambiente de metales vitales para la transición a la energía verde.